Las ratas topo desnudas son roedores subterráneos originarios de África Oriental. Apenas envejecen, casi nunca desarrollan cáncer y pueden sobrevivir sin oxígeno durante largos periodos. Comprender los secretos de su biología podría dar lugar a nuevos medicamentos para tratar el cáncer, los infartos, la enfermedad de Alzheimer e incluso las adicciones.
El profesor Chris Faulkes, de la Universidad Queen Mary de Londres y uno de los mayores expertos del mundo en estos animales tan singulares, explicó a Altezza Travel cómo las características únicas de estos roedores africanos podrían algún día transformar la medicina y la salud humana.
El profesor Chris G. Faulkes es un biólogo británico y especialista en ecología evolutiva. Está considerado uno de los mayores expertos del mundo en roedores sociales. Trabaja en la Universidad Queen Mary de Londres y ha participado en numerosas expediciones de investigación por África Oriental. Su trabajo ha sentado las bases de decenas de artículos científicos publicados en revistas de primer nivel, como Nature, Science y Proceedings of the Royal Society B, y ha contribuido a que estos animales ocupen un lugar destacado en la biología moderna.
Rara vez enferman y muestran pocos signos de envejecimiento
¿Cuánto tiempo lleva estudiando a las ratas topo desnudas?
Trabajo con ellas desde 1986. En 1987, cuando estaba haciendo el doctorado, viajé a Kenia, donde realicé mi primer trabajo de campo. Desde entonces he ido a África en muchas ocasiones.
Al mismo tiempo, primero en la Sociedad Zoológica de Londres y después en la Universidad Queen Mary de Londres, donde trabajo ahora, hemos mantenido durante todos estos años una colonia reproductora de ratas topo desnudas en el laboratorio. Esto me ha permitido seguir estudiándolas mientras desarrollaba otros proyectos, muchos de ellos centrados en otras especies africanas de ratas topo, junto a mi colaborador de larga trayectoria, el profesor Nigel Bennett, de la Universidad de Pretoria.
¿Qué despertó su interés por estos animales?
Al principio me fascinaba la forma en que se organiza su sociedad. Las ratas topo desnudas viven casi como las abejas o las hormigas. En una colonia de hasta 300 animales hay una sola reina y entre uno y tres machos que se reproducen con ella. La reina inhibe la reproducción del resto, de modo que la mayoría trabaja y coopera dentro de la colonia durante toda su vida.
¿Y cuánto viven?
No sé si ese ejemplar en concreto sigue vivo hoy, pero la última vez que hablé con mi colega tenía una rata topo desnuda de 37 años. Para un animal del tamaño de un ratón, es algo extraordinario. Los ratones rara vez viven más de dos o tres años.
Y no se trata solo de cuánto puede vivir un individuo. Las ratas topo desnudas, en general, casi nunca enferman y apenas muestran signos de envejecimiento. Científicos de todo el mundo estudian su comportamiento, su genética, su reproducción y sus procesos de envejecimiento para entender cómo pueden vivir tanto tiempo y mantenerse tan sanas.
En otras palabras, ¿su edad biológica es muy distinta de su edad cronológica?
Exactamente.
Una idea relativamente reciente en la investigación sobre el envejecimiento es el llamado “reloj epigenético”. A medida que los organismos envejecen, aparecen pequeñas marcas químicas en su ADN. Con el tiempo, estas marcas se acumulan, se extienden por el genoma y afectan al funcionamiento de los genes. Esto parece formar parte del proceso natural de envejecimiento. Analizando estas marcas, es posible estimar la edad de un animal o de una persona.
Ahora estamos estudiando este mecanismo en las ratas topo desnudas. ¿La acumulación de estas marcas químicas es solo una consecuencia del envejecimiento o, en realidad, contribuye a impulsarlo? Si los científicos logran responder a esta pregunta, podríamos entender mejor si es posible ralentizar el envejecimiento.
¿Se refiere al envejecimiento humano?
Sí. En el futuro, el conocimiento obtenido a partir de las ratas topo desnudas podría ayudarnos a cuidar mejor la salud humana y a prolongar los años de vida activa y saludable.
De hecho, se podría decir que ampliar el tiempo de vida con buena salud es un objetivo mucho más deseable que simplemente alargar la vida.
Las ratas topo desnudas muestran resistencia a los infartos, los accidentes cerebrovasculares, el cáncer y la demencia
Veamos con más detalle sus características únicas. ¿Es cierto que las ratas topo desnudas pueden sobrevivir sin oxígeno más tiempo que cualquier otro mamífero?
Los mamíferos marinos pueden sumergirse y aguantar la respiración hasta 90 minutos. Sin embargo, tienen adaptaciones fisiológicas especiales que les permiten almacenar oxígeno en los tejidos, por lo que en realidad no pasan todo ese tiempo sin oxígeno.
Una rata topo desnuda, en cambio, puede sobrevivir 18 minutos en condiciones de ausencia total de oxígeno. Eso es realmente impresionante.
Una vez anestesiamos a un animal para extirpar un pequeño absceso. Tardó mucho en dormirse y, durante la intervención, dejó de respirar. El veterinario dijo: “Lo hemos perdido”. Yo respondí: “No se preocupe, despertará”. Unos diez minutos después, la rata topo volvió a la vida, se levantó y salió corriendo como si nada hubiera pasado. El veterinario quedó atónito. Nunca había visto algo así.
¿Puede explicar cómo funciona este proceso?
Cuando el oxígeno escasea, el corazón y el cerebro son los primeros en sufrir, como ocurre en los infartos y los ictus. Pero en las ratas topo desnudas, las células del cerebro cambian a una forma distinta de obtener energía: pasan de usar glucosa a usar fructosa. Esto les permite mantener las funciones vitales incluso en condiciones extremas. Este mecanismo es una adaptación a su hábitat poco común. En libertad, las ratas topo desnudas viven en túneles y cámaras subterráneas profundas y estrechas, donde pueden reunirse más de cien animales y los niveles de oxígeno son muy bajos.
Nuestras investigaciones también han demostrado que las ratas topo desnudas tienen un metabolismo cardíaco completamente distinto. Sus corazones contienen grandes cantidades de glucógeno, una forma de almidón animal que se descompone rápidamente para producir energía. En la mayoría de los mamíferos, el glucógeno se almacena en el hígado, pero las ratas topo lo mantienen en abundancia en el corazón. Esto es algo muy poco común.
Un feto humano se desarrolla en líquido amniótico durante el embarazo y, aun así, recibe oxígeno. ¿Existen paralelismos?
Es cierto que el feto humano tiene reservas de glucógeno en el corazón, pero estas desaparecen inmediatamente después del nacimiento, cuando el bebé empieza a respirar. En las ratas topo desnudas, en cambio, estas reservas se mantienen. Así, cuando el oxígeno escasea, su organismo puede cambiar a un modo metabólico alternativo y utilizar ese glucógeno para producir energía. Al menos, esa es nuestra hipótesis actual.
Esperamos que comprender estos mecanismos únicos permita, con el tiempo, desarrollar nuevos tratamientos para las enfermedades del corazón.
También se sabe que las ratas topo desnudas casi nunca desarrollan cáncer. ¿A qué se debe?
Parece que hay varias razones, muchas de ellas relacionadas con la vida bajo tierra. Uno de los ejemplos mejor estudiados es su forma inusual de ácido hialurónico, o hialuronano. Esta sustancia también existe en otros mamíferos, incluidos los humanos. Retiene agua, mantiene la piel hidratada, protege las articulaciones y ayuda a la cicatrización de las heridas.
En las ratas topo desnudas, los científicos identificaron una mutación en el gen que produce el hialuronano. Esta versión especial de la molécula parece haberse desarrollado como una adaptación a su vida subterránea. Se cree que hace que su piel sea especialmente elástica, lo que les ayuda a desplazarse por túneles estrechos y ásperos.
Más tarde, los investigadores descubrieron que su estructura modificada también impide la formación de tumores. Y esa no es su única defensa. Las ratas topo desnudas reparan el ADN dañado con mayor eficacia y detienen antes la división de células peligrosas.
¿Puede aplicarse este conocimiento en medicina?
Sí. Cuando los investigadores introdujeron en ratones la versión del gen de la rata topo desnuda, los animales modificados empezaron a producir el mismo tipo de hialuronano. Como resultado, vivieron más tiempo, se mantuvieron más sanos y mostraron una mayor resistencia al cáncer.
Estos hallazgos ayudarán sin duda a comprender mejor los mecanismos naturales de resistencia al cáncer y, quizá en el futuro, a aplicarlos en la medicina humana, como ya sugieren los primeros estudios con ratones transgénicos. Aunque, por supuesto, la idea de introducir genes de ratas topo desnudas en humanos es controvertida.
Las ratas topo desnudas tampoco parecen desarrollar la enfermedad de Alzheimer. ¿Por qué?
A pesar de su edad, sus cerebros se mantienen sanos, aunque acumulan las mismas proteínas que suelen desencadenar el Alzheimer. Se trata del beta-amiloide y la proteína tau, sustancias que en los humanos forman depósitos dañinos. Con el tiempo, estos depósitos se acumulan, alteran el funcionamiento de las neuronas y destruyen las células cerebrales.
En las ratas topo desnudas, depósitos similares aparecen con la edad, pero no causan ningún daño. Los animales parecen ser resistentes de forma natural.
No se han encontrado signos de demencia similar al Alzheimer ni siquiera en los individuos más longevos.
Por eso, las ratas topo desnudas son un modelo natural de resistencia a esta enfermedad. Comprender cómo funciona este mecanismo es de gran interés para el desarrollo de posibles tratamientos contra el Alzheimer en humanos.
Además de todo esto, las ratas topo desnudas apenas sienten dolor. ¿Podría su estudio ayudarnos a crear analgésicos más eficaces?
Son sorprendentemente poco sensibles a ciertos tipos de dolor, sobre todo al dolor causado por irritación química o por ambientes ácidos. Por ejemplo, la sensación de quemazón en las mucosas producida por el picante, o el efecto de líquidos ácidos sobre la piel o una herida abierta.
Una vez más, esto se debe a modificaciones genéticas relacionadas con su forma de vida subterránea. Y sí, estos hallazgos ya se están utilizando para desarrollar posibles analgésicos no opioides que no generan adicción.
El descubrimiento de nuevas especies de ratas topo en Tanzania
Por lo que entiendo, también ha contribuido a identificar varias especies de ratas topo hasta entonces desconocidas en Tanzania. ¿Por qué son importantes estos descubrimientos?
El descubrimiento de nuevas especies de mamíferos tiene un gran valor más allá de Tanzania, ya que no se encuentran nuevos mamíferos con frecuencia.
Esta historia se remonta a principios de la década de 1990 e involucra a mi colega, el profesor Nigel Bennett, de la Universidad de Pretoria. Él y yo asistíamos a una conferencia en Tanzania cuando conocimos a nuestro colega tanzano, el profesor Georgies Mgode. Juntos decidimos iniciar un proyecto para estudiar las ratas topo que viven en Tanzania, ya que en aquel momento se sabía muy poco sobre ellas.
Las muestras que Georgies recogió en el monte Hanang y en los alrededores de la ciudad de Ujiji resultaron ser genéticamente distintas de todo lo que habíamos visto antes. Sospechamos que podían tratarse de especies hasta entonces desconocidas, así que fue necesario volver para recopilar más datos.
Finalmente, describimos y nombramos oficialmente dos nuevas especies: Fukomys hanangensis, que vive en el monte Hanang y sus alrededores, y Fukomys livingstoni, procedente de Ujiji.
Así que viajaron a Tanzania expresamente para buscar estas especies, ¿verdad?
La última expedición de campo que realicé con Georgies, en 2019, fue especialmente fructífera. Logramos estudiar y capturar animales en el monte Hanang a una altitud de unos 1.957 metros. Durante ese viaje también descubrimos varias poblaciones nuevas, entre ellas en la Reserva Forestal de Nou, no muy lejos del monte Hanang.
Lamentablemente, poco después Georgies falleció tras una breve enfermedad, y no tuvimos la oportunidad de avanzar de verdad en el estudio de estas especies.
¿Significa eso que ahora no hay nadie buscando activamente ratas topo desconocidas en Tanzania? ¿Las especies descubiertas necesitan protección?
Aún sabemos muy poco sobre las ratas topo de Ujiji. Es necesario realizar más trabajo de campo.
La rata topo de Hanang, en cambio, es endémica. Es el único lugar del planeta donde existe. Esto nos ha permitido empezar a preparar una solicitud para que las zonas protegidas de Hanang y la Reserva Forestal de Nou obtengan el estatus de “Área Clave para la Biodiversidad”.
Este estatus lo conceden grupos científicos especializados bajo el marco de organizaciones internacionales de conservación. Una vez que un área entra en el registro, pasa a ser prioritaria en cuanto a protección y financiación. Esto ayudará, entre otras cosas, a proteger los bosques de Hanang y de la Reserva Forestal de Nou.
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